"Virusologiya. Viruslarning ko'payishi. Viruslar genetikasi" mavzusining mazmuni:
1. Virusologiya. Virusologiya tarixi. Chamberlan. RU. Paster. Ivanovskiy.
2. Viruslarning ko'payishi. +RNK viruslarining ko'payishi. Pikornaviruslar. Pikornaviruslarning ko'payishi.
3. Togaviruslar. Togaviruslarning ko'payishi. Retroviruslar. Retroviruslarning ko'payishi.
4. -RNK viruslarining ko'payishi. Ikki zanjirli RNK bilan viruslarning ko'payishi.
5. DNK viruslarining ko'payishi. DNK viruslarining replikativ sikli. Papovaviruslarning ko'payishi. Adenoviruslarning ko'payishi.
6. Herpes viruslarini ko'paytirish. Herpes viruslarining replikativ sikli. Poxviruslar. Poxviruslarning ko'payishi.
7. Gepatit B virusining ko'payishi.
8. Viruslarning genetikasi. Virusli populyatsiyalarning xususiyatlari. Virusli populyatsiyalarning genofondi.

10. Viruslarning genetik o'zaro ta'siri. Viruslar tomonidan genlarning rekombinatsiyasi va qayta taqsimlanishi. Viruslar bilan genom fragmentlarini almashish. Antigenik siljish.

Nuklein kislotalar viruslar mutatsiyalarga, ya'ni to'satdan irsiy o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Ushbu jarayonlarning mohiyati nukleotidlar ketma-ketligining o'zgarishi, ularning yo'q qilinishi (yo'q qilinishi), bir va ikki zanjirli nuklein kislota molekulalarida nukleotidlar yoki juftlarning kiritilishi yoki qayta joylashishi ko'rinishidagi genetik kodning buzilishidadir. Bu buzilishlar alohida nukleotidlar bilan chegaralanishi yoki kattaroq hududlarga tarqalishi mumkin. Viruslar o'z-o'zidan va induktsiyalangan mutatsiyalarga ega. Ularning biologik ahamiyati patogen xususiyatlarni olish yoki yo'qotish, shuningdek, xostning himoya mexanizmlari ta'siriga nisbatan sezgirlikdan mahrum bo'lgan xususiyatlarni olish bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Hayotiy oqsillarning sintezi yoki funktsiyasini to'liq buzadigan mutatsiyalar reproduktiv qobiliyatning yo'qolishiga olib keladi va boshqacha tarzda o'ldiradigan mutatsiyalar deb ataladi. Ular ma'nosiz kodonlarning paydo bo'lishiga (oqsillar zanjiri sintezining buzilishi bilan) yoki qo'shimchalar yoki o'chirishlarning paydo bo'lishiga (genetik kodning chuqur buzilishi bilan) olib keladigan o'zgarishlarga asoslangan. Muayyan oqsilni sintez qilish qobiliyatini yo'qotish yoki uning funktsiyalarini buzish, ma'lum sharoitlarda ko'payish qobiliyatini yo'qotishga olib keladigan mutatsiyalar shartli o'lim deb ataladi.

Viruslarning spontan mutatsiyalari

Spontan mutatsiyalar turli tabiiy mutagenlar ta'sirida paydo bo'ladi va l:10-8 virus zarralari chastotasi bilan sodir bo'ladi. Ular retroviruslarda tez-tez kuzatilishi mumkin, bu esa teskari transkripsiyada buzilishlarning yuqori chastotasi bilan bog'liq.

Viruslarning induktsiyalangan mutatsiyalari

Induksiyalangan mutatsiyalar turli xil kimyoviy vositalar va UV nurlanishi (DNK viruslari uchun) tufayli yuzaga keladi. O'z-o'zidan yoki qo'zg'atilgan mutatsiyalar natijasida kelib chiqqan genomlarni qayta tashkil etishda fundamental farq yo'q. Amaldagi mutagenlar faqat o'z-o'zidan paydo bo'ladigan mutatsiyalar chastotasini oshiradi, degan umumiy qabul qilingan. Virusli mutatsiyalarni tasniflashda ikki xil yondashuv qo'llaniladi: ular genotip o'zgarishlarining tabiatiga ko'ra yoki mutatsiyalar natijasida yuzaga keladigan fenotipik o'zgarishlarga ko'ra bo'linadi. Viruslarning genotipidagi o'zgarishlarni o'rganish kamdan-kam hollarda amalga oshiriladi, chunki bu ularning genomlarini batafsil o'rganishni talab qiladi. Mutatsiyalarning fenotipik ko'rinishlari ko'proq o'rganiladi, chunki ular tadqiqot uchun qulayroqdir.

Fenotipdagi virus mutatsiyalarining namoyon bo'lishi

Fenotipik ko'rinishlarga ko'ra virus mutatsiyalari to‘rt guruhga bo‘lish mumkin.

Mutatsiyalar, fenotik ko'rinishlarga ega bo'lmagan, viruslarning xususiyatlarini o'zgartirmaydi va faqat maxsus tahlil bilan aniqlanadi.

Mutatsiyalar, fenotipik ko'rinishga ega bo'lgan (masalan, hujayra madaniyatida viruslar tomonidan hosil bo'lgan blyashka hajmining o'zgarishi yoki viruslarning termostabilligi). Patogenlikni oshiradigan yoki kamaytiradigan mutatsiyalar nuqta mutatsiyalariga (alohida genlarda lokalizatsiya qilingan) va gen mutatsiyalariga (genomning kattaroq joylariga ta'sir qiladi) bo'linishi mumkin.

Kirish

Chorvachilikka veterinariya xizmatini yanada takomillashtirmasdan turib, qishloq xo‘jaligi hayvonlarining xavfsizligi va mahsuldorligini oshirish mumkin emas. Veterinariya fanlari orasida virusologiya muhim o'rin tutadi. Zamonaviy veterinar nafaqat kasallikning klinik va patologik tomonini bilishi, balki viruslar, ularning xossalari, laboratoriya diagnostika usullari va infektsiyadan keyingi va emlashdan keyingi immunitet xususiyatlari haqida aniq tushunchaga ega bo'lishi kerak.

Viruslar tabiiy ko'payish sharoitida ham, tajribalarda ham o'z xususiyatlarini o'zgartiradi. Viruslar xossalarining irsiy oʻzgarishi ikki jarayonga asoslanishi mumkin: 1) mutatsiya, yaʼni virus genomining maʼlum bir qismida nukleotidlar ketma-ketligining oʻzgarishi, xossaning fenotipik ifodalangan oʻzgarishiga olib keladi; 2) rekombinatsiya, ya'ni bir-biriga yaqin bo'lgan, lekin irsiy xususiyatlarida farq qiluvchi ikkita virus o'rtasida genetik material almashinuvi.

Viruslardagi mutatsiya

Mutatsiya - bu genlarning o'zgarishi bilan bog'liq o'zgaruvchanlik. U intervalgacha, spazmodik xarakterga ega bo'lishi va viruslarning irsiy xususiyatlarida doimiy o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Barcha virus mutatsiyalari ikki guruhga bo'linadi:

· o'z-o'zidan;

· qo'zg'atilgan;

Ularning darajasiga qarab, ular nuqta va aberratsiyaga bo'linadi (genomning muhim qismiga ta'sir qiluvchi o'zgarishlar). Nukletli mutatsiyalar bitta nukleotidni almashtirish natijasida yuzaga keladi (RNK viruslari uchun). Bunday mutatsiyalar ba'zan asl genom tuzilishini tiklashi mumkin.

Shu bilan birga, mutatsion o'zgarishlar nuklein kislota molekulalarining kattaroq qismlariga, ya'ni bir nechta nukleotidlarga ham ta'sir qilishi mumkin. Bunday holda, butun bo'limlarning o'chirilishi, kiritilishi va harakati (translokatsiyasi) va hatto bo'limlarning 180 ° ga aylanishi (inversiyalar deb ataladigan), o'qish ramkasining siljishi - nuklein kislotalarning tuzilishidagi kattaroq o'zgarishlar va natijada buzilishlar. irsiy ma'lumotlar ham paydo bo'lishi mumkin.

Ammo nuqta mutatsiyalari har doim ham fenotipning o'zgarishiga olib kelmaydi. Bunday mutatsiyalar paydo bo'lmasligining bir qancha sabablari bor. Ulardan biri genetik kodning degeneratsiyasi. Protein sintezi kodi degenerativdir, ya'ni ba'zi aminokislotalar bir nechta tripletlar (kodonlar) bilan kodlanishi mumkin. Masalan, leytsin aminokislotasini oltita uchlik bilan kodlash mumkin. Shuning uchun ham, agar RNK molekulasida ba'zi ta'sirlar tufayli triplet TsUU TsUC, TsUA TsUG bilan almashtirilsa, u holda aminokislotalar leytsin hamon sintez qilingan oqsil molekulasi tarkibiga kiradi. Shuning uchun oqsilning tuzilishi ham, uning biologik xususiyatlari ham buzilmaydi.

Tabiat sinonimlarning o'ziga xos tilidan foydalanadi va bir kodonni boshqasiga almashtirib, ularga bir xil tushunchani (aminokislota) qo'yadi va shu bilan sintezlangan oqsilda o'zining tabiiy tuzilishi va funktsiyasini saqlaydi.

Ba'zi aminokislotalar faqat bitta triplet bilan kodlangan bo'lsa, bu boshqa masala, masalan, triptofan sintezi faqat bitta UGG tripleti bilan kodlangan va hech qanday almashtirish, ya'ni sinonimi yo'q. Bunday holda, oqsil tarkibiga boshqa aminokislotalar kiradi, bu mutant xususiyatning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin.

Faglardagi aberratsiya turli xil miqdordagi nukleotidlarning bir juftdan virusning bir yoki bir nechta funktsiyalarini aniqlaydigan ketma-ketlikka qadar yo'q qilinishi (yo'qolishi) natijasida yuzaga keladi. O'z-o'zidan va qo'zg'atilgan mutatsiyalar ham to'g'ridan-to'g'ri va teskari bo'linadi.

Mutatsiyalar turli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Ba'zi hollarda ular normal sharoitda fenotipik ko'rinishlarning o'zgarishiga olib keladi. Masalan, agar qoplamasi ostidagi blyashka hajmi kattalashadi yoki kamayadi; ma'lum bir hayvon turi uchun neyrovirulent kuchayadi yoki kamayadi; virus kimyoterapevtik agentning ta'siriga ko'proq sezgir bo'ladi va hokazo.

Boshqa hollarda, mutatsiya o'limga olib keladi, chunki u virusli polimeraza kabi hayotiy virusga xos protein sintezini yoki funktsiyasini buzadi.

Ba'zi hollarda mutatsiyalar shartli ravishda halokatli hisoblanadi, chunki virusga xos protein ma'lum sharoitlarda o'z funktsiyalarini saqlab qoladi va ruxsat etilmagan sharoitlarda bu qobiliyatini yo'qotadi. Bunday mutatsiyalarning odatiy namunasi haroratga sezgir - ts-mutatsiyalar bo'lib, ularda virus yuqori haroratlarda (39 - 42 ° C) ko'payish qobiliyatini yo'qotadi va bu qobiliyatini normal o'sish haroratida (36 - 37 ° C) saqlab qoladi. .

Morfologik yoki strukturaviy mutatsiyalar virionning o'lchamiga, virusli oqsillarning asosiy tuzilishiga, virusning ko'payishini ta'minlaydigan erta va kech virusga xos fermentlarni aniqlaydigan genlardagi o'zgarishlarga taalluqli bo'lishi mumkin.

Ularning mexanizmiga ko'ra, mutatsiyalar ham har xil bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda o'chirish sodir bo'ladi, ya'ni bir yoki bir nechta nukleotidlarning yo'qolishi, boshqalarida bir yoki bir nechta nukleotidlarning birlashishi va ba'zi hollarda bir nukleotidning boshqasi bilan almashtirilishi sodir bo'ladi.

Mutatsiyalar to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari bo'lishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri mutatsiyalar fenotipni o'zgartiradi va teskari mutatsiyalar (reversiyalar) uni tiklaydi. Haqiqiy reversiyalar, agar teskari mutatsiya birlamchi zarar bilan birga sodir bo'lsa va psevdorreverssiyalar, agar mutatsiya nuqsonli genning boshqa qismida (mutatsiyaning intragenik bostirilishi) yoki boshqa genda (mutatsiyaning ekstragenik bostirilishi) sodir bo'lsa. Reversiya kam uchraydigan hodisa emas, chunki qaytaruvchilar odatda ma'lum bir uyali tizimga ko'proq moslashgan. Shuning uchun, ma'lum xususiyatlarga ega mutantlarni, masalan, vaktsina shtammlarini olishda, ularning yovvoyi turga qaytishi mumkinligini hisobga olish kerak.

Viruslar tirik dunyoning boshqa vakillaridan nafaqat kichik o'lchamlari, tirik hujayralarda tanlab ko'payish qobiliyati, irsiy moddaning strukturaviy xususiyatlari, balki sezilarli o'zgaruvchanligi bilan ham farqlanadi. O'zgarishlar viruslarning hajmi, shakli, patogenligi, antigen tuzilishi, to'qimalarning tropizmi, fizik va kimyoviy ta'sirlarga chidamliligi va boshqa xususiyatlariga bog'liq bo'lishi mumkin. O'zgarishlarning sabablari, mexanizmlari va tabiatining ahamiyati viruslarning zarur vaktsina shtammlarini olishda, shuningdek, virusli epizootiyaga qarshi kurashning samarali choralarini ishlab chiqishda katta ahamiyatga ega, bunda ma'lumki, viruslarning xususiyatlari. viruslarning o'z xususiyatlarini o'zgartirish qobiliyatining nisbatan yuqori bo'lishining sabablaridan birini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin, bu mikroorganizmlarning irsiy moddasi atrof-muhit ta'siridan kamroq himoyalangan.

Viruslarning mutatsiyasi tsistronlarning kimyoviy o'zgarishi yoki ularning virus nuklein kislotasi molekulasi tuzilishida joylashish ketma-ketligining buzilishi natijasida yuzaga kelishi mumkin.

Sharoitlarga qarab, viruslarning normal ko'payish sharoitida kuzatiladigan tabiiy o'zgaruvchanligi va ko'plab maxsus o'tishlar jarayonida yoki viruslarga maxsus fizik yoki kimyoviy omillar (mutagenlar) ta'sirida olingan sun'iy o'zgaruvchanligi farqlanadi.

Tabiiy sharoitda o'zgaruvchanlik barcha viruslarda bir xilda namoyon bo'lmaydi. Ushbu alomat gripp virusida eng aniq namoyon bo'ladi. Pangolin virusi sezilarli o'zgaruvchanlikka duchor bo'ladi. Bu viruslarning har xil turlarida ko'p sonli variantlarning mavjudligi va deyarli har bir epizootiya oxirida uning antigenik xususiyatlarining sezilarli o'zgarishi bilan dalolat beradi.

Gripp virusi mutatsiya chempioni hisoblanadi
Har yili uch milliondan besh milliongacha odam grippning og'ir shaklidan aziyat chekadi, ularning 500 mingga yaqini grippning o'zi yoki uning asoratlari tufayli vafot etadi (ma'lumotlarga ko'ra). JSST ma’lumotlariga ko‘ra). Grippga qarshi emlashlar, albatta, kasallanish ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi. Biroq

Qizamiq yoki sil kabi kasalliklardan farqli o'laroq, immunitet birinchi kasallik yoki emlashdan keyin rivojlanadi va hayot davomida samarali bo'lib qoladi, ko'p odamlar deyarli har yili grippga duchor bo'lishadi.

Immunitetning samaradorligi immunitet tizimining infektsiya manbasini - virus yoki bakteriyalarni qanchalik muvaffaqiyatli tan olishi va zararsizlantirishi bilan belgilanadi. Birinchi marta infektsiyalangan yoki emlanganida, immunitet tizimi antikorlarni ishlab chiqarishni o'rganadi - virusli zarralar yoki bakteriyalar bilan bog'lanib, ularni zararsizlantiradigan molekulalar. Antikorlar ishlab chiqarilgandan so'ng, immunitet tizimi ularni umr bo'yi "xizmatda" saqlaydi.

Shuning uchun, agar odam yana bir xil infektsiya bilan kasallangan bo'lsa, immun tizimi ishga tushadi va infektsiya tezda neytrallanadi. Aynan shu printsip asosida qizamiq, sil va boshqa kasalliklarga qarshi emlashlar ishlaydi. Nima uchun bu mexanizm gripp virusi bilan muvaffaqiyatsizlikka uchraydi va nima uchun har yili yana grippga qarshi emlash kerak?

Bu ikki sababga bog'liq. Birinchisi, bizning immunitet tizimimiz va virus o'rtasidagi o'zaro ta'sirning o'ziga xos xususiyati. Gripp virusi zarralari yuzasi gemagglutinin (HA) va neyraminidaza (NA) deb ataladigan ikkita oqsil molekulalari bilan qoplangan (rasmga qarang). Inson grippining turli xil variantlari ushbu oqsillarning turiga qarab tasniflanadi, masalan, H1N1 (gemagglutinin 1-tur, neyraminidaza-1-tur). Inson immunitet tizimi ushbu oqsillarni muvaffaqiyatli bog'laydigan antikorlarni ishlab chiqarishga qodir. Muammo shundaki, bu antikorlar juda nozik. HA va NA tuzilishidagi kichik o'zgarishlar ham antikorlarning ular bilan bog'lanish va virusni zararsizlantirish qobiliyatini yo'qotishiga olib keladi.

Immunitet tizimi nuqtai nazaridan, allaqachon ma'lum bo'lgan virusning bunday o'zgartirilgan versiyalari butunlay yangi infektsiyalarga o'xshaydi.

Ikkinchidan, virus juda foydali xususiyat (va biz uchun zararli) - tez rivojlanish qobiliyatiga yordam beradi. Boshqa barcha organizmlar singari, gripp virusi ham tasodifiy mutatsiyalarga duchor bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, avlod viruslarining genetik ma'lumotlari ota-viruslarning genetik ma'lumotlaridan bir oz farq qiladi. Shunday qilib, mutatsiyalar doimo HA va NA oqsillarining yangi variantlarini yaratadi. Biroq, yuqori tirik organizmlar va boshqa ko'plab viruslardan farqli o'laroq, gripp juda tez o'zgaradi:

Sutemizuvchilar oqsillari millionlab yillar davomida to'plangan mutatsiyalarni to'plash uchun gripp virusi bir necha yil yoki hatto oylarni oladi.

Shunday qilib, biz real vaqtda gripp virusi evolyutsiyasini tom ma'noda kuzatishimiz mumkin.

Grippning ba'zi mutatsiyalari eski shtammda "o'rgatilgan" immunitet tizimi mutatsiyaga uchragan virusni mutatsiyaga uchraganidan ko'ra yomonroq tan olishiga olib keladi. Immunitet tizimi mutatsiyaga uchramagan viruslar bilan samarali kurashayotgan bo'lsa-da, mutant viruslar ko'payib, ko'proq odamlarga yuqadi. Bu Charlz Darvin tomonidan kashf etilgan tabiiy tanlanishning klassik jarayoni.

Tanlov immunitet tizimi tomonidan amalga oshiriladi, bu bizni himoya qilish bilan birga, beixtiyor bizga yomon xizmat qiladi.

Bir muncha vaqt o'tgach - odatda ikki-uch yil - eski, mutatsiyaga uchramagan shtamm (virus varianti) butunlay nobud bo'ladi va mutant virus yangi dominant shtammga aylanadi. Aksariyat odamlarning immun tizimi yangi shtamm bilan kurashishni o'rganadi va tsikl takrorlanadi. Virus va immunitet tizimi o'rtasidagi ushbu "qurol poygasi" o'nlab yillar davomida davom etmoqda.

Gripp bilan qanday kurashish kerak

Bu holatda gripp bilan qanday kurashish mumkin? Immunitetimizga yordam berishning bir necha yo'li mavjud. Birinchidan, virusga qarshi dorilar, masalan, oseltamivir (Tamiflu brendi ostida tanilgan) yoki amantadin, virusning hujayralar ichida ko'payishini oldini olish uchun yaratilgan. Afsuski, viruslar vaqt o'tishi bilan bir xil mutatsiya va tabiiy tanlanish jarayoni orqali bunday dorilarga qarshilik ko'rsatadi:

Shunday qilib, 2009 yilda aylanib yurgan deyarli barcha H1N1 kichik virusi oseltamivirga (Tamiflu) chidamli bo'lib chiqdi.

Ikkinchidan, olimlar immunitet tizimini virusning kamroq uchuvchan qismlarini tan olishga o'rgatishmoqchi (men bu haqda yozganman).

Uchinchidan, olimlar kelgusi yilda virusning qaysi shtammi ko'proq bo'lishini bashorat qilishga harakat qilmoqda. Agar biz buni qilishni o'rgansak, kerak bo'lganda immunitetimizni "qayta tayyorlashimiz", kelgusi mavsumda hukmronlik qiladigan shtammga qarshi oldindan emlashimiz mumkin va immunitetimiz virus bilan qurollanish poygasida boshlanadi. Aslida,

Bugungi kunda Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti har olti oyda bir marta grippga qarshi vaktsina tarkibini yangilaydi.

Biroq, ba'zida - bir necha yilda bir marta - vaktsina ishlab chiqilgan asosiy shtamm emas; bu holda emlash samarasizroq bo'lib chiqadi. Shu sababli, kelgusi yilda eng ko'p uchraydigan shtammni aniq bashorat qilish grippga qarshi kurashning muhim vazifalaridan biridir.

Bizning guruhimiz (Jonatan Dushoff, Joshua Plotkin, Georgiy Bazykin va Sergey Kryajhimskiy) bir necha yil davomida gripp virusi va boshqa organizmlarning evolyutsiyasini o'rganmoqda. Hamkorligimiz Prinston universitetida professor Saymon Levinning laboratoriyasida boshlangan, biz yillar davomida aspirant bo'lganmiz. Eng boshidan bizni amaliy savollar (keyingi dominant kuchlanishni qanday qilib eng samarali bashorat qilish kerak) va evolyutsiyaning asosiy savollari qiziqtirdi, masalan.

grippning evolyutsiyasi yo'naltirilganmi yoki tasodifiymi.

Bizning so'nggi hamkorlikdagi loyihamizning maqsadi HA va NA oqsillarining turli qismlarida yuzaga keladigan mutatsiyalar o'rtasidagi munosabatni aniqlash edi. Gap shundaki, aytaylik, HA oqsilidagi bir xil mutatsiya, xuddi shu oqsilning boshqa qismlarida mutatsiyalar sodir bo'lgan-bo'lmaganiga qarab virus uchun juda boshqacha oqibatlarga olib kelishi mumkin. Misol uchun, A mutatsiyasi virusni faqat B mutatsiyasi bilan bog'langanda immunitet tizimiga "ko'rinmas" bo'lishiga imkon beradi, har bir mutatsiya o'z-o'zidan virus uchun foydasizdir. Epistatik deb ataladigan bunday juft mutatsiyalar virusning genetik ketma-ketligidagi statistik naqshlarni tahlil qilish orqali aniqlanishi mumkin. Biz shunday qildik.

Bunday tahlil faqat so'nggi yillarda, "ketma-ketlik", ya'ni genetik ketma-ketlikni aniqlash narxi keskin pasayganda mumkin bo'ldi.

Maʼlumotlar bazasida roʻyxatga olingan gripp virusining genetik ketma-ketligi soʻnggi besh yil ichida olti baravardan ortiq oʻsib, 150 mingtaga yetdi. Ushbu ma'lumotlar miqdori so'nggi 100 yil ichida gripp virusida sodir bo'lgan epistatik juft mutatsiyalarni aniqlash uchun etarli.

Ma'lum bo'lishicha, grippda epistatik mutatsiyalar soni juda ko'p, ya'ni faqat kerakli mutatsiyalar kombinatsiyasini olgan virusning o'ziga xos o'ziga xos variantlari immunitet tizimining hujumidan qochishi yoki antiviral preparatga qarshi immunitetga ega bo'lishi mumkin. Misol uchun, oseltamivir preparatiga qarshi immunitet 2009 yilda faqat NA oqsilida kamida uchta o'ziga xos mutatsiyaga ega bo'lgan viruslarda paydo bo'lgan.

Amaliy nuqtai nazardan, gripp virusidagi mutatsiyalarning epistatik ekanligi bizga yaqin kelajakda oldingi mutatsiyalardan keyingi mutatsiyalarni bashorat qilishni o'rganishimizga umid qilish imkonini beradi. Virus muvaffaqiyatli kombinatsiya uchun barcha kerakli mutatsiyalarni "yig'ib" qilar ekan, biz bir necha oy yoki hatto yillardan keyin tarqaladigan butun kombinatsiya bilan shtammga qarshi yangi vaktsina ishlab chiqa olamiz.

Muayyan mutatsiyaning boshqalar bilan birgalikda muvaffaqiyatini aniqlash uchun mutatsiyalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir qanday sodir bo'lishini aniq tushunish kerak.

va ular birgalikda va alohida, HA va NA oqsillarining tuzilishiga qanday ta'sir qilishini, shuningdek, immunitet tizimining ushbu oqsillarning o'zgartirilgan versiyalariga qanday munosabatda bo'lishini tushunishadi. Hozirda bu savollar, ayniqsa, biz faol hamkorlik qilayotgan Pensilvaniya universitetidagi Joshua Plotkin guruhida va boshqa guruhlarda faol tadqiq qilinmoqda.

Gripp virusi. Nega u mutatsiyaga uchraydi?

Klinikada ro'yxatga olingan har o'n kasal boladan oltitasi va katta yoshli o'ntadan to'rttasi grippdan aziyat chekadi (bu ma'lumotlar to'liq emasligi aniq: hamma ham shifokorga bormaydi!). Faqat bu emas, gripp yurak-qon tomir va o'pka kasalliklarini "qo'zg'atadi". Odamlarning sog'lig'iga jiddiy zarar yetkazilishi muammoni nihoyatda keskinlashtiradi.

Viruslar hayvonlar, o'simliklar va hatto bakteriyalarda yuzlab kasalliklarni keltirib chiqaradi. Ular zamonaviy odamlarning yuqumli kasalliklarining ko'p qismini tashkil qiladi va ular orasida chechak, quturish va poliomielit kabi dahshatli kasalliklar mavjud.

Virus juda o'zgaruvchan va atrof-muhitga moslashadi. Ushbu o'zgaruvchanlikning mohiyati nisbatan yaqinda shifrlangan. Virusning "tashqi kiyimi" - uning "tashqi" yoki, aniqrog'i, "kirish" kostyumi - juda amaliy. Uni "ov" kostyumi deb ham atash mumkin: u ov qafaslari uchun juda moslashtirilgan. Kostyum ikkita asosiy proteinli materialdan "tikilgan" - gemagglyutininlar (ularning yordami bilan virus jabrlanuvchi hujayra yuzasiga yopishadi) va neyraminidazalar (ularning fermentlari virus hujayra ichiga kirishi kerak bo'lganda qal'a darvozalaridan himoyani olib tashlaydi va keyin. undan chiqing).

Ammo tana virusga "kiyimi bilan" ham duch keladi: bu himoya kuchlarini qo'llash sohasi bo'lgan oqsil qobig'i. Virusning oqsil qoplamining hech bo'lmaganda bir qismi o'zgarishi bilan, ilgari ishlab chiqarilgan antikorlar endi haqiqiy emas.

Xo'sh, nima uchun gripp virusi mutatsiyaga uchraydi?
Gripp virusining o'zgaruvchanligi tabiati bo'yicha ikkita qarama-qarshi nuqtai nazar mavjud.

Mana birinchisi.

Laboratoriya tajribalarida sezgir hujayralar turli xil neyraminidazalarni o'z ichiga olgan gripp virusi bilan kasallangan. Natijada, biz nafaqat original viruslarning aniq nusxalarini, balki qayta tashkil etilgan fragmentli viruslarni ham oldik. Bunday qayta tashkil etish (rekombinatsiya) mexanizmi ko'proq yoki kamroq aniq.

Gripp virusi nuklein kislotasi zanjiri sakkizta alohida bo'lakdan iborat. Ularning har biri nisbatan oson almashtiriladi... Agar nuklein kislotaning bir bo'lagi o'zgarsa, virus konvertidagi tegishli oqsil darhol o'zgaradi.

Ammo bu yangi parchalar qayerdan keladi? Ko'rinib turibdiki, ular hech qanday joy yo'q.

Bu savol tadqiqotchilarni hayratda qoldirdi. Bu boshi berk ko'chaga olib kelgandek edi. Biz hayvonlar va qush grippini o'rganishni boshlamagunimizcha. Ma'lum bo'lishicha, odam grippi qo'zg'atuvchisini eslatuvchi viruslar uy va yovvoyi hayvonlar orasida aylanib yuradi. Ayniqsa, ularning ko'pchiligi qushlardan, shu jumladan ko'chib yuruvchi qushlardan ajratilgan. Har xil turdagi gripp viruslarining gibridlari, masalan, o'rdaklardan kitlarda odamga o'xshash gripp virusi topilgan;

Iltimos, diqqat qiling: parranda viruslari odamlarda va boshqa sutemizuvchilarda uchraydigan barcha turdagi neyraminidazalarni o'z ichiga oladi. Masalan, 1933 yildan 1957 yilgacha tarqalgan viruslardan neyraminidaza, shuningdek, 1957 yildan keyin paydo bo'lgan "Osiyo" grippidan neyraminidaza.

Shunday qilib taxmin paydo bo'ldi: gripp virusining mutatsiyasi tabiatdagi organizmlar o'rtasidagi munosabatlar va odamlar va hayvonlar o'rtasida gripp viruslari almashinuvi bilan bog'liq. Ushbu gipoteza, shuningdek, hozirgi vaqtda aylanib yuruvchi odam grippi viruslarining variantlari odamlar va qushlarda ajratilganligi bilan ham tasdiqlanadi.

Shunga qaramay, bu taxmindan boshqa narsa emas. Laboratoriya tajribalarida odam va hayvonlar viruslarining rekombinatsiyasi olingan bo'lsa-da, tabiatda bunday hodisalarni hech kim kuzatmagan. Virusning yangi variantlari, agar ular hayvonlarda paydo bo'lsa, odamlarni qanday yuqtirishi aniq emas. Buni aniqlash uchun ko'p harakat qilish kerak bo'ladi.

Bu gipoteza mantiqiy, uyg'un va shuning uchun juda jozibali ko'rinadi. Uning ko'plab tarafdorlari bor. Biroq, boshqa olimlar, grippning hayvonlar dunyosi bilan o'zaro ta'sirida o'zgaruvchanligining sabablarini izlash mumkin emas deb hisoblashadi. Ha, odam va hayvon viruslarining duragaylarini tabiatda va laboratoriya probirkalarida topish mumkin. Ammo ular hayotiy emas va unchalik tajovuzkor emas.

Ikkinchi nuqtai nazar tarafdorlari inson tanasiga murojaat qilishadi. Hamma topmoqchi bo'lgan joyni qidiradi. Va eng ajablanarlisi shundaki, u buni topadi! Maxsus tadqiqotlar tasdiqladi: keksa odamlarning qonida uzoq vaqt davomida aylanib yurgan yoki hali aylanmayotgan gripp patogenlariga qarshi antikorlar mavjud!

Ammo kitlar, o'rdaklar, cho'chqalar va hayvonot dunyosining boshqa ko'plab vakillarini o'rganish bizni bir xil gripp virusi (uning nuklein kislotasi - patogen printsipini anglatadi) hayotning turli shohliklarida topilganligiga ishontiradi.

Virusning oqsil ko'rinishidagi katta, sezilarli o'zgarishlarga qo'shimcha ravishda (ular irsiy apparatning bo'laklaridan birini almashtirish bilan bog'liq), gemagglyutininlarda kamroq sezilarli, ammo progressiv o'zgarishlar ham yildan-yilga kuzatiladi. Olimlar tomonidan taklif qilingan ushbu oqsil drifti uchun tushuntirishlar eksperimental ravishda sinovdan o'tkazilmoqda.

Haqiqat haqida nima deyish mumkin? U, odatdagidek, o'rtada. Zamonaviy fanlar chorrahasida grippning asosli nazariyasining uyg'un va uyg'un binosini barpo etish mumkin bo'lgan zahoti, barcha kuzatishlar bizning ongimizda yagona haqiqiy ma'noga ega bo'ladi va boshqa omillar qatorida o'zining munosib o'rnini egallaydi. Katta ehtimol bilan, ekstremal nuqtai nazarlar ham yaqinlashadi. Haqiqatning ehtirosli izlovchilari bahslashganda bu bir necha bor sodir bo'lgan.

Ko'rsatmalar

Olimlar orasida grippga bo'lgan qiziqish, birinchi navbatda, zamonaviy tibbiyotning barcha progressivligiga qaramay, ushbu kasallikka qarshi mutlaqo samarali davo topilmaganligi bilan bog'liq. Ko'p yillar oldin, odamlar kasallik paytida turli xil "buvilar" davolaridan foydalanadilar, masalan, ko'p miqdorda suyuqlik, asal, turli xil o'simlik infuziyalarini ichish va hokazo. Ha, bugungi kunda gripp bilan kasallangan odamning immunitetini va umumiy farovonligini yaxshilaydigan ko'plab dorilar mavjud, ammo ular mutlaq panatseya emas. Emlashlar bilan ham infektsiyani oldini olish har doim ham mumkin emas. Ajablanarlisi shundaki, gripp hali ham tibbiyot olimlari uchun "noma'lum hudud" hisoblanadi.

Ehtimol, gripp virusining doimiy mutatsiyasi tufayli eng samarali dori hali topilmagan. Ammo bu sodir bo'ladimi? Bu savolga aniq javob berishning iloji yo'q, lekin virus, tabiatdagi har qanday boshqa tirik organizm kabi, omon qolishga va yangi yashash sharoitlariga moslashishga harakat qiladi. Katta ehtimol bilan, gripp virusining o'zgarishiga, turli xil ta'sirlarga chidamli bo'lgan turli shakllarga ega bo'lishiga sabab bo'lgan bu istakdir.

Bugungi kunda olimlar gripp virusi o'z mutatsion jarayonlarida ikkita yo'lni aniqlaydilar, ular "antigenik siljish" va "antigenik siljish" deb ataladi. Gripp virusini ushlashga harakat qiladigan har qanday organizm unga barcha mumkin bo'lgan qarshilik ko'rsatishni boshlaydi. Bunday holda, maxsus antikorlar ishlab chiqariladi, ularning vazifasi gripp virusini yo'q qilish va tanani ozod qilishdir. Biroq, gripp virusi bunday hujumga qarshi turishni boshlaydi, u antikorlarga qarshi turish uchun o'z tuzilishini o'zgartirishga qodir; Bunday kurash natijasida grippning yangi, ilgari ma'lum bo'lmagan shakllari shakllanadi. Shuning uchun bu mutatsiya jarayonlari "antigenik". Mutatsiyadan so'ng, organizm tomonidan ishlab chiqarilgan antikorlar endi virusning yangi shakliga hech qanday tahdid solmaydi. Buning yordamida gripp immunitet tizimining to'siqlarini osongina engib o'tadi va tanadagi halokatli faoliyatini boshlaydi.

Gripp mutatsiyasining birinchi turi "drift" darhol yuzaga kelmaydi, virus asta-sekin o'zgaradi va shuning uchun odatda immunitet tizimi hali ham kasallik bilan kurashadi; Biroq, mutatsiyaning ikkinchi turi - "shift" - juda jiddiy. Virus yangi genetik birikmalar hosil qilib, eng qisqa vaqt ichida tuzilishini sezilarli darajada o'zgartirishga qodir. Mutatsiyaning ikkinchi turi tufayli grippning "qush" va "cho'chqa" kabi qo'rqinchli navlari paydo bo'ldi. Virus tuzilishining bunday keskin o'zgarishi bilan immunitet tizimi deyarli hech qanday kurashda imkoniyatga ega emas, chunki antikorlar ishlab chiqarishga vaqtlari yo'q. Bunday holda, virus juda tez tarqalishga qodir va ko'plab insonlarning hayotiga zomin bo'lishi mumkin bo'lgan epidemiya boshlanadi.